1、2023 年深度行业分析研究报告 行业研究报告 慧博智能投研 目录 目录 一、行业概述.1 二、市场壁垒.5 三、国产替代.9 四、市场机遇.18 五、相关企业.20 六、市场空间.23 七、发展趋势.26 一、行业概述一、行业概述 1、丝杠:精密传动部件,下游应用广泛、丝杠:精密传动部件,下游应用广泛丝杠是一种可以使旋转运动变成直线运动的传动副零件,其优势在于高速运动下保证定位精准,由于摩擦力较低,其传动效率可达 90%。丝杠对于精度以及强度要求都较高,原因在于丝杠不仅需要精确地确定工作台位置从而将旋转运动变为直线运动,还需要传导动力,在精度、强度、耐磨性等方面均提出较高要求,故而丝杠的加工
2、工艺以及原材料都有较高要求。常见的丝杠类型:包括梯形丝杠(滑动丝杠)、滚珠丝杠和行星滚柱丝杠。2、梯形丝杠:技术成熟工艺简单,但精度与效率低梯形丝杠:技术成熟工艺简单,但精度与效率低 梯形丝杠是一种滑动运动,适用于慢速、精度要求不高等领域梯形丝杠是一种滑动运动,适用于慢速、精度要求不高等领域。梯形丝杠由螺杆和螺母组成,螺杆上布有梯形螺纹,依靠螺母与螺杆的旋合传递运动和动力,是完全依靠机械接触产生滑动,是一种滑动运动,其传动效率 30-70%(低于滚珠 90%+),且其高速发热明显,更适用于低速运动,同时精度较低为C10 以上(滚珠最高可到 C0 级),但其有自锁功能(滚珠无,需外加零件)。梯形
3、丝杠多应用于数控机床、自动输送系统、测量设备等。梯形丝杠加工工艺简单,主要为切销工艺,已经成熟广泛推广梯形丝杠加工工艺简单,主要为切销工艺,已经成熟广泛推广。梯形丝杠加工方式有滚压、切削和研磨三种制造方式,从精度看研磨(15um/300mm)切削(50um/300mm)滚压(90um/300mm),但由于研磨成本高 10 倍以上,目前多采用切削方式,技术简单,工艺成熟。切削工艺中,目前多用旋风铣销丝杠设备,可替代此前的车削工艺,可将铣丝、滚花一次完成,减少表面粗糙度。3、滚珠丝杠:精度高应用广,但国产技术仍待提升滚珠丝杠:精度高应用广,但国产技术仍待提升 滚珠丝杠是滚动运动,传动效率高、精度高
4、滚珠丝杠是滚动运动,传动效率高、精度高。滚珠丝杠由丝杆、螺母、滚珠、回珠器主要部件构成,核心部分是滚珠,滚珠位于丝杆的螺纹槽内,同时与螺母的螺纹槽接触。当丝杠旋转时,滚珠在丝杆和螺xXmVmU9ZkZlXnU6McM7NtRqQtRsOiNoOnReRmMwO7NrQpPNZtPmQwMnRqN 母之间滚动,实现力的传递和直线运动。回珠器一般分为内循环式和外循环,在轻载和小型丝杠情况下用内循环,反之使用外循环。滚珠丝杠工艺分为研磨与轧制,已国产化,但高精度产品技术仍待提升滚珠丝杠工艺分为研磨与轧制,已国产化,但高精度产品技术仍待提升。滚珠丝杠加工核心在于滚道制作,螺母的螺纹采用研磨技术,而丝杆
5、可采用研磨和轧制两种工艺。轧制是采用冷加工工艺模具制造,自动化程度高,适合大批量生产,成本低,但精度偏低一般为 C7 级以上;而研磨工序长,从热处理、粗加工(车削)、到精磨(磨削),效率低,但精度高,一般为 C7 级以下,可达到 C0 级。国产技术已突破,但高精度产品技术仍需提升,全球滚柱丝杠市场空间超 120 亿。4、滚柱丝杠:性能更优,但加工难成本高,空间待开发滚柱丝杠:性能更优,但加工难成本高,空间待开发 行星滚柱丝杠是线接触的滚动运动,具备滚珠优势,同时承载力更强、寿命长、体积小行星滚柱丝杠是线接触的滚动运动,具备滚珠优势,同时承载力更强、寿命长、体积小。行星滚柱丝杠由主丝杆,6-12
6、 根滚柱,螺母,轴承盖和齿套筒组成,与滚珠丝杠的结构相似,区别在于其载荷传递元件为螺纹滚柱,是线接触;而滚珠丝杠载荷传递元件为滚珠,是点接触。滚柱替代滚珠将使负载通过众多接触点迅速释放,从而能有更高载荷和抗冲能力,同规格的滚珠丝杠的载荷是滚珠的 3 倍,寿命是滚珠的 15 倍,同载荷情况下,体积是滚珠的 1/3。根据不同的结构设计,滚柱丝杠分为循环式、非循环式、反转式等,其中特斯拉人形机器人采用反转式,根据不同的结构设计,滚柱丝杠分为循环式、非循环式、反转式等,其中特斯拉人形机器人采用反转式,难度更高难度更高。反转式滚柱丝杠反转式滚柱丝杠:螺母作为主动件(长度长,加工难度大),丝杆为输出构件(